高頻開(kāi)關(guān)電源的EMC設計
1.6 開(kāi)關(guān)電源印制電路板的EMC設計
印制電路板是高頻開(kāi)關(guān)電源設計的最后一個(gè)環(huán)節,如果印制電路板設計不當,由于PCB上既有小信號控制線(xiàn),又有高壓母線(xiàn),還有高頻功率開(kāi)關(guān)和磁性元件,將直接影響到電路中各元件自身的抗干擾性和電路工作的可靠性,造成電源工作不穩定。單根導線(xiàn)的特性阻抗由直流電阻R和自感L組成,其計算公式如下兩式所示。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/181385.htm
式中:l為導線(xiàn)的長(cháng)度;b為導線(xiàn)的寬度。
顯然,印制線(xiàn)越短,直流電阻R就越小,同時(shí)增大印制線(xiàn)的寬度和厚度也可降低直流電阻R。從式(3)可知,印制線(xiàn)長(cháng)度l越短,自感L就越小,而且增加印制線(xiàn)的寬度b也可降低自感L。多根印制線(xiàn)的特性阻抗除由直流電阻R和自感L組成外,還有互感M的影響,由互感M計算公式(4)可知,除受印制板的長(cháng)度和寬度影響外,印制線(xiàn)的距離也起著(zhù)重要作用。
M=2l[ln 2l/(b+s)-1] (4)
式中:s為兩線(xiàn)之間的距離。增大兩線(xiàn)之間的距離可減小互感。
由以上分析可知,在設計PCB時(shí),應盡量降低電源線(xiàn)和地線(xiàn)的阻抗,因為電源線(xiàn)、地線(xiàn)和其他印制線(xiàn)都有電感,當電源電流變化較大時(shí),將會(huì )產(chǎn)生較大的壓降,而地線(xiàn)壓降是形成公共阻抗干擾的重要因素,所以應盡量縮短地線(xiàn),盡量加粗電源線(xiàn)和地線(xiàn)線(xiàn)條。
2 結 語(yǔ)
電磁兼容是一個(gè)十分復雜的問(wèn)題,在設計高頻開(kāi)關(guān)電源時(shí),應對電源可能的電磁環(huán)境進(jìn)行充分估計,盡可能全面地考慮高頻開(kāi)關(guān)電源與外界環(huán)境的耦合途徑,利用各種抑制干擾技術(shù)來(lái)消除干擾耦合,增強高頻開(kāi)關(guān)電源的抗干擾能力。主要的措施包括合適的接地,良好的搭接,合理的布線(xiàn)及屏蔽、濾波、限幅等。只有在設計時(shí)充分考慮EMC的設計,才能使高頻開(kāi)關(guān)電源的電磁干擾降到最低點(diǎn)。
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